CC BY
40
УДК 621.397 Сиволап В.А.
ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю.А. Гагарина, Москва, Россия МЕТОДИКА АНАЛИЗА НЕШТАТНЫХ СИТУАЦИЙ, ИМЕВШИХ МЕСТО В ПОЛЕТАХ ЭКСПЕДИЦИЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ, И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ИНТЕРЕСАХ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЭКИПАЖЕЙ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИХ БЕЗОПАСНОСТИ
В работе приведена методика анализа нештатных ситуаций, возникающих в полетах экспедиций Международной космической станции, и показана возможность использования результатов такого анализа в интересах разработки необходимых мер по повышению эффективности деятельности экипажей пилотируемых космических комплексов и обеспечению безопасности космических полетов
К настоящему времени в полетах экипажей российского сегмента Международной космической станции (РС МКС) выполнен большой объем работ по дооснащению и эксплуатации станции, выполнению программы научно-прикладных исследований и экспериментов.
Вместе с тем анализ результатов выполненных космических полетов показывает, что во время полетов экипажей на борту МКС возникают различного рода нештатные ситуации (НшС) и отклонения в функционировании системы «экипаж-МКС-среда» из-за отказов и неисправностей бортового и наземного оборудования, ошибок разработчиков космической техники, управленческого персонала и членов экипажа МКС, нерациональной организации работы, недостатков подготовки экипажа, износа оборудования, опасностей столкновения с «космическим мусором», воздействия микрометеоритов, деградации материалов и др.
Последствия проявления указанных НшС и отклонений, как правило, приводят к снижению эффективности деятельности экипажей РС МКС и целевой отдачи от использования РС МКС в целом. К тому же они могут представлять потенциальную угрозу безопасности полета экипажей. Это порождает ряд проблем, связанных с поиском результативных мер борьбы с указанными НшС и предотвращением их появления как в процессе космических полетов будущих экспедиций МКС, так и при разработке соответствующих мероприятий конструктивно-технологического характера для перспективных пилотируемых космических комплексов (ПКК).
При этом большое значение имеет анализ накапливаемых и уточняемых по мере увеличения порядкового номера экспедиции МКС распределений характеристик потока НшС по экспедициям, источникам возникновения НшС, составу неблагоприятных факторов, последствиям воздействия неблагоприятных факторов, способам выхода из нештатных ситуаций, применяемым мерам по повышению эффективности деятельности экипажей и обеспечению безопасности их полетов.
Анализ должен проводиться по определенной методике, включающей:
сбор исходных данных по НшС, имевшим место в полетах экспедиций на МКС;
оценка характеристик потока НшС (распределения количества НшС, возникающих на борту МКС в течение суток полета);
анализ распределения НшС по источникам их возникновения;
анализ воздействия неблагоприятных факторов, их последствий, способов выхода из НшС и мер по повышению эффективности деятельности экипажей и обеспечению безопасности их полетов.
Исходные данные по НшС выявляются и фиксируются в ходе полета, а также по результатам послеполетного анализа недостатков, замечаний и отклонений в функционировании систем, деятельности экипажей и специалистов Главной оперативной группы управления (ГОГУ) Центра управления полетами (ЦУП). Они включают: название и номер экспедиции, тип ПКА, на котором имела место НшС, дату возникновения НшС, описание НшС, название источника НшС, причину возникновения НшС, последствия НшС, способ выхода из НшС, меры по предотвращению появления НшС подобного типа.
Распределение количества НшС, возникающих на борту МКС в течение суток полета
С точки зрения планирования и реализации суточной программы полета и понимания ситуации, в которой находится экипаж МКС, представляет интерес рассмотрение случайного процесса появления НшС в течение суток полета по каждой из экспедиций МКС.. Для этого целесообразно использовать теоретический закон распределения вероятностей, который наилучшим образом может быть описан законом распределения Пуассона:
а =
Xх ехр (-X)
х!
где а — вероятность появления х НшС в сутки полёта; х — количество возникающих в течение суток полета НшС; X - параметр закона распределения Пуассона (интенсивность потока НшС в 1/сут).
Определение параметра X закона распределения Пуассона производится на основе использования метода наименьших квадратов.
Данные по количеству НшС в сутки полета используются для оценки степени напряженности деятельности экипажа МКС и персонала ЦУПа, а полученные значения интенсивности потока НшС (1/сут) в полетах экипажей основных экспедиций анализируются на предмет выявления причин их изменения от полета к полету. Представляет также интерес анализ причин появления максимально возможного количества НшС в отдельные сутки полета.
Так из приведенных в таблице 1 данных видно, что экипаж каждой из основных экспедиций РС МКС неоднократно попадал в критические ситуации, когда на борту станции в течение суток полета возникало достаточно большое количество (до 11) НшС, требовавших от него затрат сил, энергии и воли для выхода из этих ситуаций. Кроме того, такое количество НшС существенно повышает психологическую напряженность деятельности экипажа и может приводить к аварийным ошибкам.
Распределение вероятностей появления определенного числа НшС в течение суток полета (для экспедиций МКС-1... МКС-39/40)
Таблица 1
Число НшС, возникавших в течение суток полета
Вероятность реализации по экспедициям
МКС-1
МКС-2
МКС-3
МКС-4
МКС-5
МКС-6
МКС-7
МКС-8
0,140
0,269
388
0,261
146
0,231
0,332
221
233
0,282
234
0,420
328
288
0,337
303
209
167
153
159
216
200
185
190
209
147
099
119
152
163
087
154
085
090
072
035
088
069
027
067
070
026
027
006
058
031
022
040
046
013
027
000
006
012
000
020
000
006
000
000
000
006
005
005
008
000
000
000
000
000
005
000
000
000
000
000
006
000
000
000
10
000
000
000
000
006
000
000
000
11
000
0,000
000
0,000
006
000
0,000
000
з
1
2
3
4
5
6
7
3
9
Число НшС, возникавших в течение суток полета
Вероятность реализации по экспедициям
МКС-9 МКС-10
МКС -11
МКС-12 МКС-13
МКС-14
МКС-15
МКС-16
0,387
0,432
0,550
0,555
0,491
0,475
0,261
0,351
0,348
0,335
0,237
0,277
0,266
0,232
319
0,270
188
130
106
116
139
149
207
155
050
076
047
023
058
064
112
086
017
016
024
012
034
030
027
052
005
011
024
017
012
015
027
034
005
000
006
000
000
010
042
023
000
000
006
000
000
005
005
011
000
000
000
000
000
015
000
011
000
000
000
000
000
005
000
006
10
000
000
000
000
000
005
000
000
11
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,005
000
0,000
Число НшС, возникавших в течение суток полета
Вероятность реализации по экспедициям
МКС 17
МКС 18
МКС 19/20
МКС 21/22
МКС 23/24
МКС 25/26
МКС 27/28
- МКС 29/30
0,199
0,362
0,241
0,294
0,316
217
299
0,332
0,252
0,295
0,303
0,306
0,290
234
326
0,332
210
129
169
188
181
280
190
197
145
117
103
106
109
137
092
063
118
055
067
056
052
080
044
027
022
018
061
019
026
023
027
031
022
012
031
019
021
023
016
014
011
000
010
012
000
006
000
000
005
000
005
000
000
000
006
000
011
012
005
000
005
000
000
004
10
005
000
000
000
000
000
000
000
11
0,000
0,000
0,005
0,000
0,000
000
000
0,000
Число НшС, возникавших в течение суток полета
Вероятность реализации по экспедициям
МКС -31/32
МКС 33/34
МКС 35/36
МКС-37/38
МКС 39/40
МКС 41/42
МКС 43/44
МКС -45/46
0,326
0,283
0,215
0,268
0,258
0,236
0,294
0,221
0,246
0,274
250
206
199
235
167
104
111
188
131
134
063
061
072
060
086
014
039
044
049
038
007
006
033
011
022
000
000
017
000
016
000
000
011
000
005
000
000
000
000
000
10
000
000
000
000
000
11
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
Значения интенсивности представлены на рисунке 1.
потока нештатных
ситуаций (ед./сут) в полетах основных экспедиций МКС
Рисунок 1 - Значения интенсивности потока нештатных ситуаций (1/сут) в полетах основных
экспедиций (ЭО) на РС МКС
Линейная линия тренда свидетельствует о наличии тенденции возрастания интенсивности потока НшС по мере увеличения длительности эксплуатации МКС.
Распределение нештатных ситуаций по источникам их возникновения
Для разработки и оценки эффективности мер по предупреждению НшС, их парированию и, следовательно, повышению результативности деятельности
экипажей и уровня их безопасности проводится анализ распределения интенсивности потока НшС применительно к источникам их возникновения и определению долевых «вкладов» основных систем и оборудования станции в возникновение НшС, рассматриваемый в динамике: от полета к полету.
В качестве НшС рассматриваются отказы систем и оборудования, а также замечания и недостатки,
0
1
2
3
4
5
о
7
8
9
0
1
2
3
4
5
о
7
8
9
0
1
2
3
4
5
о
7
8
9
в той или инои мере оказывавшие влияние на деятельность космонавтов и выполнение программы космического полета, выявленные и зафиксированные в ходе полета, а также высказанные членами экипажей и специалистами. В качестве источников НшС рассматриваются:
Бортовая вычислительная система (БВС). Система обеспечения жизнедеятельности (СОЖ), включая:
средства обеспечения газового состава (СОГС); средства водообеспечения (СВО); средства санитарно-гигиенического обеспечения (ССГО);
средства пожарообнаружения и пожаротушения (СПОПТ);
средства обеспечения питанием (СОП). Средства медицинского обеспечения (СМО), включая:
бортовые технические средства медицинского контроля состояния здоровья членов экипажа;
бортовые технические средства профилактики неблагоприятного воздействия условий космического полета;
санитарно-гигиенические средства (СГС); средства оказания медицинской помощи и средства санитарно-эпидемиологического обеспечения.
Доставляемые (возвращаемые) грузы и оборудование (ГрО).
Система обеспечения тепловых режимов (СОТР), включая:
систему кондиционирования воздуха (СКВ); систему вентиляции (СВ); средства терморегулирования (СТР); Система электропитания (СЭП), включая: солнечные батареи (СБ); аккумуляторные батареи (АБ); Телевизионная система (ТВС).
Центры управления полетами (ЦУП) в Хьюстоне и в Москве.
Радиотехническая система сближения (РТСС) «Курс».
Фото- и видеоаппаратура.
хра-
клю-
Средства информационного обеспечения деятельности экипажа (СИО) (бортовая документация, радиограммы, маркировки, кодировки и др.).
Система учета и инвентаризации (СУИ).
Экипаж.
Система связи (ССв), (радиотехническая система управления и связи «Регул-ОС», бортовая радиотехническая система «Лира», система теле-фонно-телеграфной связи «Восход-М», любительская радиосвязь и др.).
Конструкция (люки, панели, замки, поручни, материалы, покрытия и др.).
Средства крепления, фиксации, укладки, нения.
Средства индивидуальной защиты (СИЗ), чая:
скафандры;
электрофалы;
бортовую систему обеспечения жизнедеятельности космонавтов в процессе шлюзования (БСС-2М)
Система бортовых измерений (СБИ).
Система управления бортовой аппаратурой (СУБА).
Научная аппаратура, полезная нагрузка (НА).
Бортовая кабельная сеть (БКС).
Система управления движением и навигации (СУДН).
Система телеоператорного контура управления (ТОРУ).
Каюты, рабочие зоны, зоны хранения оборудования.
Система внутреннего освещения (СвнО).
Бортовые манипуляторы (БМ).
Объединенная двигательная установка (ОДУ).
Комплекс электромеханических систем (КЭМС).
Система радиационного контроля (СРК).
Иллюминаторы.
Средства психологической поддержки (СПсихП).
Средства технического обслуживания и ремонта (СТОР).
Внешние факторы (радиация, космические тела искусственного происхождения, облачность).
Прочие.
Статистические значения интенсивности потоков НшС по основным системам МКС и долевой вклад (е процентах) этих систем как источников НшС для различных экспедиций представляются в виде таблиц:
№ п/п ■—-^^^^Экспедиция Системы "— МКС-1 МКС^
1 СОЖ Му
2
3
№ п/п ~ Экспедиция Система ~~— МКС-1% МКС^
1 а1у
2
3
Для заполнения таблиц и получения соответствующих данных требуются сведения о количестве
П НшС, возникавших в конкретной 1-й экспедиции У
по каждому у-му источнику НшС, а также данные о длительности Т± каждой экспедиции.
Долевой вклад а1у у-ого источника НшС применительно к 1-й экспедиции рассчитывается по фор-
муле: а1у = П / Ы1 г где N1 V
1-ю экспедицию.
количество НшС за
Значения интенсивности потока НшС Х1у по уму источнику применительно к 1-й экспедиции рас-
считываются по формуле: Х1у
П / Т±
V
В качестве примера соответствующие данные приведены в таблицах 2, 3 применительно к первым восьми основным экспедициям: МКС-1 - МКС-8.
Статистические значения по основным источникам НшС
интенсивности (1/сутки) потока НшС для различных экспедиций РС МКС
Таблица 2
№№ п/п " "—-——^^^Экспедиция Системы "—-— МКС-1 МКС-2 МКС-3 МКС-4 МКС-5 МКС-6 МКС-7 МКС-8
1 БВС 0,34 0.192 0,14 0,072 0,13 0,18 0,135 0,108
2 СОЖ 0,326 0,287 0,426 0,215 0,432 0,261 0,11 0,5
3 СМО 0,525 0,09 0,155 0,062 0,114 0,087 0,086 0,15
4 ГрО 0,092 0,048 0,047 - - - 0,049 0,092
5 СОТР 0,227 0,18 0,217 0,082 0,141 0,18 0,097 0,138
6 СЭП 0,1 0,066 0,039 0,108 0,049 0,075 0,043 0,031
7 ЦУП 0,418 0,21 0,333 0,118 0,168 0,205 0,23 0,323
8 СИО 0,149 0,096 0,1 - 0,07 0,031 0,043 0,185
9 СУИ 0,071 0,03 0,008 0,015 0,016 0,006 0,027 0,031
10 Экипаж 0,106 0,06 0,132 0,056 0,092 0,075 0,076 0,072
11 ССв 0,362 0,21 0,109 0,056 0,216 0,1 0,173 0,072
12 Конструкция 0,092 0,084 0,078 0,026 0,065 0,087 0,032 0,087
13 Средства крепления, фиксации, укладки 0,064 0,042 0,1 0,031 0,092 0,037 0,043 0,087
14 СИЗ 0,014 0,036 0,016 0,062 0,038 0,012 0,032 0,015
15 СБИ 0,035 0,054 0,008 0,015 0,016 0,05 0,032 0,015
16 СУБА 0,057 0,018 0,07 0,015 0,065 0,03 0,032 0,01
17 НА 0,064 0,048 0,078 0,16 0,22 0,17 0,15 0,118
18 СУДН 0,028 0,078 0,039 0,056 0,07 0,037 0,07 0,062
19 СвнО 0,021 0,024 0,039 0,01 - - 0,005 0,026
20 БМ - 0,072 - 0,026 0,027 0,025 0,005 -
21 Фото-Видео 0,043 0,054 0,039 0,021 0,038 0,031 0,022 0,021
Полученные значения долевого вклада источников НшС для различных экспедиций МКС анализируются на предмет выявления тех источников НшС, которые вносят наиболее весомый вклад в появление НшС на борту МКС, а также выявления новых источников НшС.
Долевой вклад (в процентах) источников
Расчет средних значений интенсивности потока НшС по системам в расчете на одну экспедицию МКС позволяют выявить наиболее «проблемные» системы и оборудование станции за весь анализируемый период времени (пример - на рисунке 2)
НшС для различных экспедиций МКС
Таблица 3
п/п ----- Экспедиция Система --—___ МКС-1 МКС-2 МКС-3 МКС-4 МКС-5 МКС-6 МКС-7 МКС-8
1 БВС 10 8,7 5,6 5,4 5,9 10,2 8,3 4,6
2 СОЖ 9,6 13,1 17,1 16,1 19,8 14,7 6,7 21,2
3 СМО 15,5 4,1 6,2 4,6 5,2 4,9 5,3 6,3
4 ГрО 2,7 2,2 1,7 - - - 3,0 3,9
5 СОТР 6,7 8,2 8,7 6,1 6,4 10,2 6,0 5,9
6 СЭП 2,9 3,0 1,6 8,0 2,2 4,2 2,7 1,3
7 ТВС 0,6 0,8 2,2 - - - 2,0 0,4
8 ЦУП 12,3 9,6 13,4 8,8 7,7 11,6 14,0 13,8
9 РТСС «Курс» 1 1,6 0,6 0,4 0,5 0,3 - -
10 Фото-Видео 1,3 1,6 0,9 1,5 1,7 1,8 1,3 2,4
11 СИО 4,4 4,4 4,0 - 3,2 1,8 2,7 7,8
12 СУИ 2,1 1,4 0,3 1,1 0,7 0,3 1,7 1,3
13 Экипаж 3,1 2,7 5,3 4,2 4,2 4,2 4,7 3,1
14 ССв 10,7 9,6 4,4 4,2 9,9 5,6 10,7 3,1
15 Конструкция 2,7 3,8 3,1 1,9 3,0 4,9 2,0 3,7
16 Средства крепления, фиксации, укладки 1,9 2,2 4,0 2,3 4,2 2,1 2,7 3,7
17 СИЗ 0,4 1,6 0,6 4,6 1,7 0,7 2,0 0,7
18 СБИ 1 2,5 0,3 1,1 0,7 2,8 2,0 0,7
19 СУБА 1,7 0,8 2,8 1,1 3,0 1,8 2,0 0,4
20 НА 1,9 2,2 3,1 11,9 10,1 9,5 9,3 5,0
21 БКС 0,6 0,3 - - - - 1,0 0,7
22 СУДН 0,8 3,5 1,6 4,2 3,2 2,1 4,3 2,6
23 ТОРУ 0,2 0,3 - 0,4 0,5 - - 0,2
24 СвнО 0,6 1,1 1,6 0,8 - - 0,3 1,1
25 БМ - 3,3 - 1,9 1,2 1,4 0,3 -
26 ОДУ - 0,8 0,3 0,4 1,0 1,0 0,7 0,7
27 КЭМС 0,2 0,5 0,6 0,8 0,2 - 0,3 0,2
28 СРК 0,2 0,3 - 0,8 0,2 - - 0,2
29 Иллюминаторы 0,8 1,6 0,6 1,9 0,5 1,0 0,3 2,0
30 СПсихП - 1,1 - 0,8 - - - 0,2
31 СТОР 0,6 1,2 2,2 - 0,2 0,35 1,3 0,9
32 Внешние факторы - - - 1,9 0,2 - 2,0 1,5
33 Прочие 3,5 1,9 4,5 2,8 2,1 2,3 0,4 0,4
Выявить и оценить динамику изменения характеристик неблагоприятных факторов космических полетов позволяет построение гистограмм распределения интенсивности потока НшС из различных источников для всех экспедиций и анализ линий тренда. Наиболее информативными для анализа тенденций являются полиномиальные линии тренда 1-го и 2-го порядков.
В качестве примера на рисунках 3, 4 представлены результаты обработки данных по полетам основных экспедиций МКС-1 - МКС-39/40, дающие представления о динамике анализируемых показателей интенсивности потока НшС применительно к различным источникам НшС. При этом линейная линия тренда позволяет выявить общую тенденцию динамики анализируемых процессов на всей выборке данных (меру преобладания тенденции увеличения
или тенденции уменьшения интенсивности потока НшС за весь анализируемый период эксплуатации МКС) . Использование полиномов 2-го порядка (и выше) позволяет проводить более тонкий анализ динамики анализируемых процессов за счет возможности выявлять наличие и продолжительность восходящих и нисходящих тенденций и зон «переломов» между ними.
В частности, проведенный анализ указанных трендов для экспедиций МКС-1 - МКС-3 9/4 0 на основе аппроксимаций полиномами 1-го и 2-го порядков позволил выявить ряд следующих особенностей, характерных для определенных систем и оборудования РС МКС:
Наличие устойчивой тенденции возрастания среднего значения интенсивности потока НшС.
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Рисунок 2 - Средние значения интенсивности потока НшС по основным системам в расчете на одну экспедицию МКС (данные по экспедициям МКС-1 - МКС-39/40). 1-БВС; 2- СОЖ; 3-СМО; 4-ГрО; 5-СОТР; 6-СЭП; 7-ЦУП; 8-СИО; 9-СУИ; 10-Экипаж; 11-ССв; 12-Конструкция; 13-Средства крепления, фиксации; 14-СИЗ; 15-СБИ; 16-СУБА; 17-НА; 18-СУДН; 19-СВнО; 20-Фото-видео 21-БКС; 22-СТОР
Рисунок 3 - Статистические значения интенсивности потока НшС по конструкции
Рисунок 4 - Статистические значения интенсивности потока НшС по научной аппаратуре
Такая закономерность может свидетельствовать об ухудшении со временем эксплуатационно-технических характеристик соответствующих систем и оборудования (обусловлена фактором длительной эксплуатации МКС).
Наличие общей тенденции возрастания среднего значения интенсивности потока НшС за анализируемый период эксплуатации МКС и точки "перелома"
- перехода от сохранявшейся ранее тенденции уменьшения среднего значения интенсивности потока НшС к его последующему увеличению.
Данная особенность может свидетельствовать о:
а) более интенсивном нарастании или накоплении (с некоторого момента экс-плуатации МКС) негативных процессов, обуславливающих возникновение новых НшС, по сравнению с интенсивностью предпринимаемых мер по их предупреждению (устранению причин и предпосылок к возникновению НшС);
б) непринятии превентивных мер и, как следствие, возникновению тенденции к постепенному снижению уровня эксплуатационно-технических характеристик систем и оборудования.
в) возможном появлении новых причин возникновения НшС, требующих де-тального анализа и принятия соответствующих мер, направленных на их устранение.
Наличие общей тенденции снижения среднего значения интенсивности потока НшС за анализируемый период эксплуатации МКС и точки "перелома"
- перехода от сохранявшейся ранее тенденции уменьшения среднего значения интенсивности потока НшС к его последующему постепенному увеличению.
Данная особенность может свидетельствовать о:
а) постепенном нарастании или накоплении (с некоторого момента эксплуатации МКС) интенсивности негативных процессов, обуславливающих возникновение новых НшС, по сравнению с интенсивностью предпринимаемых мер по их предупреждению (устранению причин и предпосылок к возникновению НшС);
б) непринятии или отказе от применения превентивных мер, которые раньше успешно применя-
лись, что приводит к нарастанию тенденции постепенного снижения уровня эксплуатационно-технических характеристик систем и оборудования;
в) возможном появлении новых причин возникновения НшС, требующих де-тального анализа и принятия соответствующих мер, направленных на их устранение.
Оотносительная стабильность среднего значения интенсивности потока НшС).
Наличие общей тенденции снижения среднего значения интенсивности потока НшС за анализируемый период эксплуатации МКС и перехода от сохранявшейся ранее тенденции увеличения среднего значения интенсивности потока НшС к его последующему уменьшению.
Анализ воздействия неблагоприятных факторов (факторов опасности), их последствий, способов выхода из нештатных ситуаций и мер по повышению эффективности деятельности экипажей и обеспечению безопасности их полетов
Анализ опыта полетов экипажей МКС свидетельствует о том, что на состояние и деятельность ее экипажей в процессе выполнения ими работ на станции, оказывает отрицательное влияние целый ряд неблагоприятных факторов. Количественный учет и анализ долевого вклада неблагоприятных факторов, их влияния на деятельность экипажей и обеспечение безопасности их полета в виде определенных последствий, применявшихся способов выхода из нештатных ситуаций, а также мер по повышению эффективности деятельности экипажей и обеспечению безопасности их полетов необходим при организации и проведении работ по обеспечению безопасности полета РС МКС.
Состав неблагоприятных факторов В целях анализа отрицательного влияния на функционирование МКС, состояние и деятельность ее экипажей, на обеспечение безопасности полета учету подлежат неблагоприятные факторы, состав которых и долевой вклад их влияния на деятельность экипажей и на обеспечение безопасности их полета представлен на примере МКС-37/38 - МКС-3 9/40 в таблице 4.
№ п/п Наименование неблагоприятного фактора Долевой вклад, %
1. Отказ (неисправность) бортового оборудования 28,87
2. Ошибка разработки (создания) 27,82
3. Нерациональная организация работы персонала управления полетом ЦУПа 20,36
4. Нерациональное планирование полета персоналом управления полетом ЦУПа 8,03
5. Недостатки подготовки экипажа и послеполетных мероприятий 4,22
6. Ошибка персонала управления полетом ЦУПа 1,54
7. Деградация материалов + 1,54
8. Помехи (плохое качество) связи 1,38
9. Нерациональная организация работы персонала, осуществляющего подготовку КА к полету 1,05
10. Моральное устаревание оборудования 0,97
11. Ошибка экипажа 0,81
12. Опасность столкновения с «космическим мусором» 0,81
13. Нерациональная организация работы экипажа 0,65
14. Естественный износ оборудования 0,57
15. Неосторожность экипажа 0,57
16. Отказ (неисправность) средств НКИК 0,41
17. Воздействие микрометеоритов 0,16
18. Воздействие непредвиденных обстоятельств (вмешательство Минсвязи в работу каналов связи НКИК, влияние землетрясений и погодных условий на работу НИП и ПСС, пропадание и скачки напряжения в линиях электроснабжения НКИК, вспышки на Солнце, корпускулярное излучение Солнца, возгорание травяного покрова на месте приземления СА ТК и т.п.) 0,08
19. Длительность полета 0,08
20. Отсутствие условий для наблюдения (съемки) объектов на Земле 0,08
Состав неблагоприятных факторов и долевой вклад их влияния Таблица 4
на деятельность экипажей МКС-37/38 - МКС-39/40 и на обеспечение безопасности их полета
Состав последствий влияния неблагоприятных факторов на деятельность Таблица 5 экипажей МКС-37/38 - МКС-39/40 и на обеспечение безопасности их полета и доля каждого из видов последствий в их общем объеме
№ п/п Вид последствия Долевой вклад, %
1. Создание неудобств и трудностей для экипажа 23,3
2. Срыв операции 12,9
3. Создание предпосылок для срыва полетных операций или программы полета 12,4
4. Нарушение состояния, условий жизнедеятельности космонавтов, их травмирование 11,7
5. Появление у космонавтов дефицита времени 9,6
6. Создание предпосылок для ошибок экипажа 8,0
7. Отсутствие последствий 7,4
8. Нарушение условий обеспечения безопасности полета 5,8
9. Потери информации 3,4
10. Создание предпосылок для повреждения (выхода из строя) оборудования 1,1
11. Наложение ограничений на технологию (изменение технологии) выполнения работ 0,8
12. Создание предпосылок для утери оборудования 0,8
13. Создание помех экипажу 0,7
14. Загромождение станции 0,7
15. Переход оборудования в неработоспособное состояние 0,4
16. Нарушение режима труда и отдыха экипажа 0,4
18. Создание неудобств и трудностей в работе персонала ЦУП 0,2
14. Переход оборудования в непригодное к использованию состояние 0,15
17. Создание неудобств и трудностей в работе персонала ПСС 0,15
18. Утеря оборудования (на борту станции, в открытом космическом пространстве, на месте посадки и т.п.) 0,1
Долевое распределение типовых способов выхода из нештатных ситуаций в полетах экипажей МКС-37/38 - МКС-39/40 Таблица 6
№ п/п Типовой способ выхода из нештатной ситуации Долевой вклад, %
1. Отсутствие необходимости в принятии мер или невозможность их реализации 31,63
2. Замена оборудования (программного обеспечения) 11,31
3. Получение консультаций с Земли 9,41
4. Временное прекращение работы с оборудованием 8,67
5. Заказ на доставку оборудования (программного обеспечения, бортовой документации, расходных материалов) с Земли 5,37
6. Ремонт оборудования (восстановление программного обеспечения) 4,21
7. Изменение размещения оборудования (экипажа) 3,00
8. Изменение технологии выполнения работы (операции) 2,81
9. Переход на резерв 2,48
10. Приведение оборудования в исходное состояние 2,31
11. Доведение выполнения операции до конца 1,90
12. Выключение и повторное включение оборудования 1,82
13. Техническое обслуживание системы (внеплановое) 1,57
14. Проведение инвентаризации (инспекции) оборудования 1,57
15. Перевод системы в другой режим работы 1,21
16. Принятие решения по собственному усмотрению экипажа 1,07
17. Повторение операции 0,99
18. Удаление оборудования с борта станции 0,99
19. Доработка системы собственными силами 0,91
20. Переход в режим ручного управления 0,74
21. Приложение дополнительных усилий или объединение усилий членов экипажа 0,74
22. Чистка покрытий (поверхностей) 0,66
23. Использование альтернативного способа выполнения операции 0,50
24. Нанесение маркировки 0,50
25. Удаление влаги (конденсата) 0,41
26. Учет реальных условий работы оборудования (экипажа) 0,41
27. Принятие ЦУПом и экипажем компромиссного решения 0,41
28. Использование аналогичного оборудования (аналогичных средств) 0,34
29. Удаление газовых пузырей из газожидкостной смеси 0,25
30. Отказ от дальнейшего использования оборудования 0,25
31. Изменение орбиты станции 0,25
32. Использование подручных средств 0,25
33. Выполнение пропущенной операции 0,25
34. Повторение выдачи команды 0,17
35. Принятие партнерами по МКС компромиссного решения 0,08
36. Изменение пределов допустимых значений параметров 0,08
37. Использование элемента из другой системы 0,08
38. Удаление выбросов из оборудования агрессивных жидкостей и газов 0,08
39. Удаление посторонних предметов из оборудования 0,08
40. Соблюдение экипажем осторожности при выполнении полетных операций и перемещении по КА 0,08
41. Использование средств индивидуальной защиты экипажа 0,08
42. Повторное нажатие кнопки с приложением большего усилия 0,08
Последствия воздействия неблагоприятных факторов на деятельность экипажей МКС и на обеспечение безопасности их полета
Состав последствий влияния рассмотренных выше неблагоприятных факторов на деятельность экипажей и на обеспечение безопасности их полета и доля каждого из видов последствий в их общем объеме представлен в таблице 5 на примере экипажей МКС-37/38 - МКС-39/40.
Способы выхода из нештатных ситуаций
Состав и долевое распределение типовых способов выхода из нештатных ситуаций представлен в таблице 6 на примере экипажей МКС-37/38 - МКС-39/40.
Меры повышения эффективности деятельности экипажей и обеспечения безопасности их полетов
Состав и долевое распределение мер по обеспечению эффективной деятельности и безопасности экипажей по различным направлениям представлен в таблице 7 на примере экипажей МКС-37/38 - МКС-39/40.
Долевое распределение мер по обеспечению эффективной Таблица 7
деятельности и безопасности экипажей МКС-37/38 - МКС-39/40 по различным направлениям
№ п/п Вид используемых мер Долевой вклад, %
1. Отсутствие необходимости в принятии мер 39,01
2. Совершенствование организации работы персонала ЦУПа (НКИКа) 19,14
3. Совершенствование бортового и наземного оборудования и средств, материалов и покрытий, программного обеспечения, технологий 14,54
4. Совершенствование процедур планирования полета персоналом ЦУПа 8,24
5. Совершенствование программы и организации подготовки космонавтов и их послеполетной деятельности 4,36
6. Изменение состава бортового оборудования (программного обеспечения) 3,07
7. Совершенствование конструкции и компоновки станции (ТК, ТКГ, ATV, HTV, Cygnus, Dragon, Шаттл) 2,34
8. Совершенствование бортовой документации 2,18
9. Изменение методик выполнения экипажем полетных операций 2,02
10. Совершенствование организации работы экипажа 1,78
11. Доставка на станцию оборудования (программного обеспечения, расходных материалов, бортовой документации) 1,13
12. Совершенствование организации работы персонала, осуществляющего подготовку КА к запуску 0,97
13. Изменение состава расходных материалов, инструмента и ЗИП 0,41
14. Доставка оборудования на Землю для анализа причин возникновения НшС 0,41
15. Совершенствование организации работы персонала ПСС 0,16
16. Совершенствование процедур отработки космической техники, программного обеспечения и бортовой документации 0,16
17. Проведение дополнительных исследований в целях решения возникающих в полете проблем 0,08
Полученные результаты могут быть использованы для оценки на их основе хода эксплуатации станции по следующим направлениям:
работа разработчиков и изготовителей ПКА и их систем по повышению надежности и совершенствованию их эргономических характеристик, конструкции и эксплуатации;
работа персонала ЦУПа по совершенствованию своей деятельности;
работа персонала, осуществляющего подготовку КА к полету, по совершенствованию своей деятельности;
работа персонала ЦПК по совершенствованию подготовки космонавтов;
работа разработчиков и изготовителей по повышению надежности средств НКИК и совершенствованию их эксплуатации;
работа экипажа ПКА по совершенствованию своей деятельности;
естественный износ оборудования ПКА работа наземных служб по обеспечению деятельности экипажа ЗИПом, расходными материалами, инструментом;
работа наземных служб по планированию и реализации грузопотока на станцию;
работа постановщиков экспериментов, разработчиков и изготовителей научной аппаратуры по по-
вышению ее надежности, совершенствованию научного оборудования, методик работы с ним и порядка информационного обеспечения исследований и экспериментов;
работа разработчиков и изготовителей ПКА и их систем по совершенствованию бортовой документации.
Результаты анализа также могут быть использованы для оценки на их основе эффективности проводимых мероприятий по:
обеспечению требуемого уровня надежности систем и конструкции, эргономических и эксплуатационно-технических характеристик в течение периода эксплуатации ПКК;
совершенствованию планирования полета ЦУПом; совершенствованию подготовки космонавтов; совершенствованию организации работы экипажа; обеспечению деятельности экипажа ЗИПом, расходными материалами, инструментом, планированию и реализации грузопотока на станцию;
повышению надежности функционирования бортовых систем;
совершенствованию научного оборудования и методик работы с ним;
совершенствованию информационного обеспечения деятельности космонавтов, проведения научных исследований и экспериментов на борту станции;
совершенствованию процедур отработки космической техники, бортовой документации и др.
